從2012年下半年開(kāi)始,現代鋼鐵公司將“資源循環(huán)煉鐵技術(shù)”作為重點(diǎn)研究課題,通過(guò)利用其他行業(yè)的廢棄物和副產(chǎn)物,真正推動(dòng)環(huán)保高效冶煉技術(shù)的開(kāi)發(fā)。該公司將發(fā)電站和工廠(chǎng)產(chǎn)生的煤渣和粉塵經(jīng)處理后制成粘合材料,將廢棄資源經(jīng)混合后發(fā)揮最佳效果,將煉鋼和軋鋼工藝中產(chǎn)生的污泥、鐵合金粉塵等替代鐵礦石,石灰污泥、貝殼類(lèi)替代石灰石,采用牛糞一類(lèi)生物質(zhì)替代煤粉,致力于“新型爐料”的開(kāi)發(fā)。采用這些技術(shù)不僅提高了原燃料質(zhì)量,還減少廢棄物排放?,F代鋼鐵公司希望通過(guò)廢棄物資源化技術(shù)的研究,積極構筑鋼鐵廠(chǎng)與地方社會(huì )“和諧共贏(yíng)”的運營(yíng)模式。
牛糞在制造焦炭時(shí)可以作為替代煤粉的生物質(zhì)。韓國每年可產(chǎn)生超過(guò)2300萬(wàn)噸牛糞,牛糞的水分占到85%,完全干燥后年產(chǎn)生量接近350萬(wàn)噸,但僅有極少一部分作為堆肥原料,大部分必須投入相當的成本進(jìn)行凈化處理。
生物質(zhì)的揮發(fā)分高,熱值約為普通煤粉的50%,但揮發(fā)分比碳更早發(fā)生熱分解,而且含有大量的氧,有助于促進(jìn)煤粉燃燒,因此可作為添加劑使用。表1顯示了牛糞、粗糠、稻草及棕櫚殼(PKS)等主要生物質(zhì)以及高爐常用煤粉的工業(yè)分析、元素分析及熱值。
技術(shù)概況。牛糞原料
采取低溫干餾,在500℃下干餾8h后生成牛糞炭。牛糞炭經(jīng)由破碎機破碎后,粒度在50mm以下,與煤粉混合物和鐵礦石按照7:3配比進(jìn)行定量稱(chēng)取,裝于配料槽中。為了調節原燃料水分含量,通過(guò)預加熱工序后,在混合器中進(jìn)行攪拌混合,用于生產(chǎn)一定尺寸的型煤,型煤干燥24h后,裝入豎爐進(jìn)行干餾,生成型焦。在1100℃條件下,型煤的中心部位溫度可達950℃。干餾過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行循環(huán)再利用,可作為豎爐的補充熱源,生成的型焦可部分替代普通焦炭裝入高爐煉鐵。
應用前景。在生產(chǎn)焦炭時(shí),可將牛糞替代部分煤粉,如果采用適當的配比,可以制備兼具高強度和高活性的型焦產(chǎn)品,還可以向高爐連續投料。2014年底現代鋼鐵將75噸牛糞分別投放至唐津廠(chǎng)1、2號高爐,作為替代化石燃料的新型爐料,其環(huán)保性和操作性均得到證實(shí)。如果使用1噸牛糞炭,6.5噸牛糞將變?yōu)橘Y源,可減排1.5噸溫室氣體,除了減少環(huán)境污染,還可替代進(jìn)口原燃料,降低成本。目前,該公司已經(jīng)完成了用牛糞代替煤炭的可行性研究,先后申請了《活性炭及其制造方法》《利用含鐵副產(chǎn)物及生物質(zhì)制造型煤》《利用生物質(zhì)制造燒結礦》《利用牛糞和煤粉煉鐵》《用于增加COG產(chǎn)量的焦炭及其制造方法》《制造高活性焦炭》《利用生物質(zhì)生產(chǎn)發(fā)熱煤氣和發(fā)電》等7項專(zhuān)利,目前正在開(kāi)發(fā)相應的環(huán)保煉鐵技術(shù)。為了在2016年下半年大規模推廣,現代鋼鐵還將在唐津廠(chǎng)內建立專(zhuān)用儲存倉。牛糞環(huán)保煉鐵技術(shù)預計在年內將真正實(shí)現商業(yè)化應用,今后還有望推廣到煉鐵的全工序之中。